大庆油田等孔径射孔技术研究与应用

在常规射孔施工作业过程中,常出现射孔器受自重影响在套管中偏置的情况,造成射孔器与套管壁之间的间隙不同,从而出现射孔后套管孔径不一致问题。为了降低射孔后套管孔径差异,保障后期压裂增产改造效果,开展等孔径射孔技术优化及现场试验。通过对等孔径射孔弹药型罩结构进行优化,改善射流形态,由过去的“锥形”优化为“杆状”,减小射流在径向的能量损失,提高射流有效利用率,从而改善枪身与套管壁间隙不同对射流形态的影响;开展药型罩成分配方优化,进一步提升等孔径射孔弹的稳定性及穿孔深度,保证孔眼直径一致性,与常规射孔工艺相比孔径一致性提高了20个百分点。现场试验结果表明,采用等孔径射孔工艺后,压裂施工破裂压力平均降低24.5%,施工压力平均降低25.2%,极大提高了压裂井中射孔的有效性,满足了薄差层精控压裂改造需求。16口井应用等孔径射孔技术压裂投产后,平均日产液54.7t/d,比预测产能增加19.7t/d,平均日增油3.5t/d。

73型GH等孔径射孔弹研制

为解决非常规油气藏水平井射孔作业时,因射孔枪重力原因导致射孔枪不能在套管中居中、射孔后套管孔眼不均匀的问题,设计了一种药型罩结构为顶端锥形等壁厚、下端内壁为曲线的73型GH等孔径射孔弹。通过数值模拟分析得到该射孔弹形成射流直径粗、梯度小,在射孔枪不居中的情况下可实现射孔后套管孔径均匀一致。通过地面环靶试验测试,该射孔弹平均穿深为534.3mm,平均套管孔径为10.4mm,表明其具有大孔径深穿透的特点,套管孔眼直径相对标准偏差为4%,验证了数值模拟结果与实际结果相符,达到了等孔径的效果。研究表明,在水平井射孔时采用73型GH等孔径射孔弹,能够有效降低破裂压力。